|
Pri riešení založenia stavby rodinného
domu je najdôležitejšia požiadavka, aby
základové konštrukcie bezpečne preniesli
zaťaženie stavby na únosnú základovú pôdu.
Predíde sa tak prípadným poruchám v dôsledku
nežiaduceho poškodenia samotných základov,
ale aj stavby ako celku.
Základová
pôda, základ a konštrukcia stavby tvoria
jeden celok, v ktorom sa namáhania vzájomne
ovplyvňujú. Pri návrhu základov rodinného
domu je potrebné brať do úvahy niekoľko
veličín:
- predpokladané zaťaženie stavbou, ktoré
sa prenáša na základy,
- únosnosť a druh základovej pôdy, do ktorej
sa prenáša zaťaženie zo základov,
- druh, materiál, rozmery a konštrukciu
základov,
- situovanie - umiestnenie stavby (iné riešenie
je potrebné v prípade voľne stajacej budovy
a iné v radovej zástavbe),
- hĺbku sezónneho premŕzania základovej
pôdy.
Všetky uvedené skutočnosti vzájomne súvisia
a nemožno ich posudzovať samostatne.
Základová
pôda
Predstavuje funkčnú súčasť
stavby. Jej zloženie, mechanické a fyzikálne
vlastnosti, podobne ako geologické a hydrogeologické
pomery v okolí stavby, musia byť známe ešte
pred spracovaním projektu stavby, pretože
ho môžu výrazne ovplyvniť. Všetky údaje
o vlastnostiach staveniska a jeho okolia
sa zbierajú v predbežnom prieskume. Ak sú
informácie nedostatočné, je potrebné ich
doplniť na základe sondážnych prác, pri
ktorých sa z kopaných alebo vŕtaných sond
v bezprostrednej blízkosti základov budúcej
stavby odoberú vzorky zemín a potom sa laboratórne
stanoví geologický profil podložia budúcej
stavby.
Návrh
základov
Vychádza
z výsledkov geologického a hydrogeologického
prieskumu staveniska a zo zaťaženia stavby
pôsobiaceho na základy. Statické výpočty
základov vyhotoví projektant statiky podľa
normy STN 73 0031. Ak je základová pôda
namáhaná až na medzu svojej únosnosti, hrozí
nebezpečenstvo jej porušenia šmykom, čo
môže spôsobiť nežiaduce nadmerné sadanie,
nakláňanie alebo vodorovný posun základov
a celej stavby.
Namáhanie základovej pôdy ovplyvňujú rôzne
faktory napr. hĺbka založenia (únosnosť
s hĺbkou narastá), tuhosť základovej konštrukcie,
tvar základovej škáry a tiež vzájomné priťaženie
od susedných základov. Podložie staveniska
teda ovplyvňuje návrh konštrukcie základov.
Spôsob založenia stavby sa navrhuje až po
preskúmaní geologickej skladby pôdy.
Hĺbka založenia predstavuje výškový rozdiel
medzi základovou škárou a najnižšou úrovňou
povrchu upraveného terénu pri základe. Základová
škára je úroveň, v ktorej základ spočíva
na pôde. Ide spravidla o vodorovnú plochu
(môže byť aj šikmá alebo lomená), v ktorej
sa prenáša podstatná časť zaťaženia stavby
prostredníctvom základovej konštrukcie do
podložia.
Hĺbka založenia nemôže byť ľubovolná, určuje
ju stabilita a dovolené sadanie stavby,
účel stavby a hĺbka zapustenia jej podzemnej
časti pod úroveň terénu, stabilita a hĺbka
založenia priľahlých susedných objektov,
geologický a hydrogeologický profil (úroveň
únosných vrstiev vhodných na zakladanie
a úroveň hladiny podzemnej vody), klimatické
vplyvy (hĺbka sezónneho premŕzania a vysýchanie
základovej pôdy) a ďalšie veličiny.
Vplyvom sezónneho premŕzania pôdy v zimnom
období vznikajú v pôde sily, ktoré spôsobujú
vzdúvanie (zdvíhanie) povrchu pôdy, a tým
aj základovej konštrukcie. Zamrznutá zemina
zdvihne základy a v jarnom období, po roztopení
ľadu dochádza následne k ich poklesu. Na
základoch sa potom prejavia závažné poruchy.
Preto pri zakladaní nepodpivničených stavieb
rodinných domov musia ich plošné základy
ležať v tzv. nezámrznej hĺbke, ktorá je
min. 800 mm pod povrchom terénu (STN 73
1001). Pri zeminách, ktoré môžu vysychať
z dôvodu zmrašťovania (hliny a íly s vysokou,
veľmi vysokou a extrémne vysokou plasticitou)
je vhodné hĺbku založenia voliť min. 1600
mm pod upraveným povrchom terénu. Na základy
v pôde chránenej proti premŕzaniu a u základov
dočasných stavieb môže byť hĺbka založenia
400 mm.
Ochrana
základovej škáry
Tvar základ. pásov:
a), b) zákl. pásy z prostého betónu,
c), d) zákl. pásy z vystuženého betónu
Počas výstavby je veľmi
dôležité chrániť základovú škáru. Ak sa
na hĺbenie základovej jamy používajú stroje,
ktoré porušujú základovú pôdu, treba tieto
práce ukončiť skôr - v určitej výške nad
základovou škárou, a to najmenej 200 mm.
Ochranná vrstva sa potom odstráni až tesne
pred betónovaním. V úrovni základovej škáry
musí zostať zemina neporušená.
Pri zakladaní na súdržných zeminách, najmä
hlinách a íloch s vysokou, veľmi vysokou
a extrémne vysokou plasticitou, je potrebné
základovú škáru chrániť pred zaplavením
vodou a rovnako ju treba chrániť pred nežiaducimi
klimatickými účinkami premŕzania.
Druhy
základových konštrukcií
V princípe rozdeľujeme základové
konštrukcie do dvoch veľkých skupín. Môžu
byť plošné alebo hlbinné. Rodinné domy sa
zakladajú prevažne na plošných základoch.
Plošné základy prenášajú zaťaženie stavbou
na väčšiu plochu základovej pôdy. Predpokladom
na plošné zakladanie je, aby dostatočne
únosná základová pôda bola v malej hĺbke
(0,8 až 5,0 m) pod úrovňou terénu (0,8 až
5,0 m). Plošné základy sú v tvare základových
pásov, roštov, pätiek alebo dosiek.
vľavo: Úprava
rovnej základovej dosky z prostého betónu
v prostredí zemnej vlhkosti,
vpravo: Úprava
železobetónovej rovnej dosky pod hladinou
podzemnej vody - s obvod. stenami
tvorí vaňu
Základové
pásy
Slúžia na založenie nosných
aj nenosných stien v dobrých základových
pomeroch. U nás je to najrozšírenejší spôsob
zakladania rodinných domov. Základové pásy
pod vnútorné deliace konštrukcie - priečky
musíme navrhovať v prípadoch, ak priečky
majú vlastnú hmotnosť väčšiu ako 0,05 až
0,06 MPa. Tejto hmotnosti približne zodpovedá
murovaná priečka z plnej pálenej tehly hrúbky
150 mm a s výškou 3,0 m. Ľahšie priečky
stačí uložiť na upravený podkladový betón,
a to zväčšením jeho hrúbky alebo vystužením
zváranou oceľovou sieťou v mieste uloženia.
Základové pásy pod nenosné steny a priečky
vytvoria vystuženie spodnej stavby spolu
s rovnobežnými základovými pásmi, najmä
ak ide o nenosné steny kolmé na nosné pozdĺžne
steny objektu.
Základy netreba izolovať proti zemnej vlhkosti.
Materiály (prostý betón, železobetón), z
ktorých sa zhotovujú, dostatočne odolávajú
pôsobeniu vody. Iba konštrukcie, ktoré sa
nachádzajú v agresívnom prostredí, je potrebné
pred nepriaznivými účinkami chrániť izoláciou.
Materiálom na zhotovenie základových pásov
môže byť lomový kameň, prostý betón i prekladaný
kameň. Najčastejšie sa používa prostý betón
a železobetón. Tvar prierezu základových
pásov ovplyvňuje voľba materiálu a zaťaženie,
ktoré musí základ preniesť do základovej
škáry. Najjednoduchší obdĺžnikový tvar (jednostupňový
pás) sa navrhuje pri málo zaťažených stavbách.
Z dôvodu hospodárnosti a účinnejšieho využitia
materiálu sa pri väčších výškach základový
pás člení na stupne (dvojstupňový alebo
trojstupňový pás). Výška stupňa pre kamenný
základ by nemala klesnúť pod 400 až 500
mm, pre prostý betón pod 300 mm. Železobetónové
pásy sa zvyknú robiť s hornou plochou zošikmenou
pod uhlom max. 35 od vodorovnej roviny.
Pre viac namáhané základové pásy s väčšou
potrebnou výškou je ekonomicky aj staticky
výhodnejší tvar obráteného T, ktoré tvorí
základový pás a horné rebro. Železobetónové
pásy sú oveľa nižšie ako z prostého betónu.
Pod základy zo železobetónu sa dno výkopu
musí najprv upraviť vrstvou betónu v hrúbke
50 až 100 mm. Táto vrstva tvorí ochranný
podklad na položenie výstuže, aby sa predišlo
jej korózii. Šírka výkopu pre železobetónový
základ musí byť na každú stranu o 300 mm
väčšia ako vlastný základ.
Založenie nepodpivničenej
stavby vo svahovitom teréne
Rošty
Vytvárajú sieť pozdĺžnych a
priečnych základových pásov spojených do
jedného celku. Dobre roznášajú rozdiely
v sadaní základov a sú vhodné pre stenové,
ale najmä stĺpové konštrukčné systémy budov
založených na pôdach nerovnomerne stlačiteľných
alebo na poddolovanom území. Zabezpečujú
tuhosť spodnej stavby. Hospodárne sú do
osovej vzdialenosti stĺpov 6,0 m. Realizujú
sa ako monolitické konštrukcie z prostého
betónu alebo železobetónu. Konštrukčné požiadavky
na rošty sú podobné ako pre základové pásy.
Základové
pätky
Patria do kategórie plošných
základov, ktoré vyžadujú dostatočne únosnú
základovú pôdu, s rovnakou hrúbkou vrstiev,
s rovnorodým zložením a menšou stlačiteľnosťou
na celom území staveniska. Navrhujú sa na
prenášanie bodového zaťaženia zo železobetónových
alebo oceľových stĺpov. Na zhotovenie základových
pätiek sa používa prostý betón a železobetón.
Tvar prierezu monolitickej základovej pätky
môže byť jednoduchý, dvojstupňový, trojstupňový
alebo lichobežníkový z prostého betónu alebo
zo železobetónu.
Základové
dosky
Zásadne sa realizujú ako monolitické
základové konštrukcie z prostého betónu
alebo zo železobetónu. Vytvárajú súvislý
plošný základ pod celým pôdorysom stavby.
Monolitické železobetónové základové dosky
sa navrhujú pri dovolenom namáhaní základovej
pôdy približne 0,1 až 0,15 MPa, keď základová
plocha pätiek, pásov aj roštov vychádza
veľmi veľká, v prípade premenlivej únosnosti
a stlačiteľnosti základovej pôdy, ďalej
ak je potrebné zmenšiť rozdielnosť sadania
jednotlivých nerovnako ťažkých častí stavby,
pri zakladaní pod hladinou spodnej vody
a aj v prípade, že spodná voda je agresívna
a ochranu spodnej stavby nie je možné zabezpečiť
iným spôsobom.
Rovná železobetónová doska s konštantnou
výškou sa navrhuje pri osovej vzdialenosti
stien alebo stĺpov do 4,0 m. Pri väčších
vzdialenostiach sa navrhujú rebrové alebo
hríbové základové dosky.
Spojenie železobetónovej dosky v rozsahu
celého pôdorysu so zvislou železobetónovou
obvodovou stenou podzemného podlažia spôsobuje
tuhosť spodnej stavby. Tuhým spojením vznikne
pevná priestorová základová konštrukcia
tzv. železobetónová vaňa. Navrhujeme ju
najmä vtedy, ak sa najnižšie podlažie dostane
pod úroveň hladiny podzemnej vody. Ide o
veľmi náročné zakladanie, nielen na spotrebu
materiálu, ale aj na technológie zhotovenia,
pretože počas výstavby treba odčerpávať
a odviesť podzemnú vodu. Z ekonomického,
ale aj z technického hľadiska je potrebné
voľbu takéhoto spôsobu založenia rozhodne
zvážiť. Ak ide o parcelu s takýmito náročnými
základovými pomermi, odporúča sa vyhnúť
založeniu rodinného domu pod hladinou podzemnej
vody - napríklad zrušením suterénu alebo
zmenou umiestnenia stavby (zmenou stavebnej
parcely).
Napojenie základov pri
čiastočne podpivničenej stavbe: a) vystuženým
železobet. pásom s nábehmi, b) stupňovitým
základom
Zvláštne
úpravy plošných základov
Najčastejšie ide o prípady
zmeny úrovne základovej škáry a zakladanie
vonkajších doplnkových častí stavby, napríklad
založenie vonkajších predložených schodov,
osvetľovacích a vetracích šácht podzemných
podlaží atď.
Zmena úrovne základovej škáry je potrebná,
ak sa zakladá vo svahovitom teréne, pri
výškovej zmene najnižšieho podlažia, ako
aj pri zakladaní na hranici susedných objektov.
Základy rodinného domu na svahovitom teréne
sa navrhujú tak, aby základové pásy pod
vonkajšími nosnými stenami prebiehali po
vrstevniciach terénu a aby základová škára
pod nimi bola z hľadiska klimatických vplyvov
v každom mieste v nezamŕzajúcej hĺbke. Základové
pásy sa stupňovito upravia.
K zmene základovej škáry dochádza aj pri
výškovej zmene najnižšieho podlažia čiastočne
podpivničených stavieb. V týchto prípadoch
sa musia základové pásy v rôznych hĺbkach
vzájomne previazať. Pri výškovom rozdiele
väčšom ako 1 500 mm sa základové pásy napájajú
stupňovito, pri menšom sa môže napojenie
riešiť vystužením základu s nábehom. Nábehy
a stupne sa zhotovujú pod uhlom , pod ktorým
sa zaťaženie roznáša v hmote základu. Pre
betón bez výstuže je = 56 až 64 a pre železobetón
26 až 45 .
Nevyhnutné zníženie základu
Dva základy v blízkom susedstve
zaťažené nosnými konštrukciami musia byť
vzájomne odsadené v takej hĺbke, aby uhol
roznášania zeminy nezasahoval do susednej
základovej konštrukcie.
Pri zakladaní na hranici susedných budov
môže ísť o situáciu, keď sa nová stavba
pristavuje k existujúcim objektom jednou
stranou (prístavba) alebo obidvoma stranami
(v prípade radovej zástavby - v prieluke).
Základ novej stavby nesmie presahovať cez
hranicu pozemku. Základový pás je vtedy
zaťažený excentricky, čo spôsobuje nerovnomerné
namáhanie pôdy. Základy novej stavby musia
zabezpečovať stabilitu celého objektu stavby
a nesmú ohroziť susedné objekty.
Nová stavba musí byť od existujúcej oddelená
dostatočne širokou dilatačnou škárou, aby
sa susediace steny o seba neopierali ani
pri prípadnom naklonení novostavby v dôsledku
nerovnomerného sadania. Nepriaznivým vplyvom
excentrického zaťaženia základov na hranici
pozemku a dodatočnému sadaniu podzákladia
susednej stavby môžeme zabrániť založením
novej stavby na krátkych pilótach, ktoré
však nesmú byť baranené s ohľadom na otrasy,
ďalej zlepšením kvality základovej pôdy
injektovaním alebo výmenou základovej pôdy
za štrkový vankúš, odsadením nosnej konštrukcie,
aby základ bol namáhaný centricky, čo si
však vyžaduje vhodnú úpravu nosnej konštrukcie
stavby.
Pri zakladaní novej stavby na hranici susedných
objektov môžu nastať tri situácie - nová
stavba je založená v rovnakej úrovni, vyššie
alebo nižšie ako existujúca susedná budova.
V každom prípade je potrebné prispôsobiť
založenie novej stavby tak, aby sa existujúca
budova zabezpečila proti zosuvu.
Ak je nová stavba založená vyššie ako existujúci
susedný objekt, treba jej základovú škáru
spustiť na úroveň škáry už existujúcej budovy.
Ak sú základy novej stavby navrhnuté v nižšej
úrovni, musíme prehĺbiť aj základy existujúceho
objektu. Takéto riešenie je však veľmi obtiažne
a nákladné.
Na záver možno zdôrazniť, že pri návrhu
a realizácii základov rodinných domov treba
starostlivo dbať o kvalitné vyhotovenie
a zo statického hľadiska nájsť najbezpečnejšie
a až potom hospodárne riešenie.
Ing. Terézia Miklóšiová
Kresby: autorka
|